J. Mater. Chem. C東華大學：多功能可拉伸導電薄膜

【引言】

作為柔性可拉伸導體的一種，基AgNW/PDMS的可拉伸導電薄膜是目前智能可穿戴電子領域最有前途的材料體系之一。AgNWs具有很好的導電性和柔性，PDMS具有很好的彈性，透明度，機械強度和化學穩定性。然而，AgNW/PDMS可拉伸導電薄膜仍存在一些問題需要解決，如PDMS的表面能很低，AgNWs對PDMS基底的粘附性較低；AgNWs的斷裂伸長率較低，拉伸過程中容易產生斷裂。因此，必須找到一種可行的方法同時解決這些問題。

【成果簡介】

東華大學王宏志教授領銜的AFMG課題組通過在褶皺AgNWs網絡表面旋涂預聚合的PDMS溶液使AgNWs網絡得到固定，從而得到具有半鑲嵌和褶皺結構的可拉伸AgNW/PDMS復合導電薄膜（Journal of Materials Chemistry C, 2017, DOI: 10.1039/c7tc03358c）。這一結構即提高了AgNWs對PDMS基底的粘附性，同時褶皺結構也提高了拉伸過程中AgNWs的拉伸穩定性，減少了AgNWs的斷裂。

【圖文導讀】

圖1. （a）可拉伸AgNW/PDMS 復合薄膜拉伸穩定性機理圖；（b）可拉伸AgNW/PDMS 復合薄膜不同拉伸程度的光學照片（插圖為相應的斷面示意圖）；（c）、（d）分別為可拉伸AgNW/PDMS 復合薄膜在原始狀態和拉伸狀態時的FE-SEM圖；（e）無超薄PDMS覆蓋時AgNWs形貌變化示意圖；（f）不同參數AgNW/PDMS 復合薄膜拉伸穩定性對比。

通過絲網印刷在可拉伸AgNW/PDMS復合導電薄膜表面印刷熱致變色油墨，即可實現薄膜的拉伸變色。在恒定電流下，隨著拉伸程度的增大，顏色逐漸改變，停止通電后，薄膜即可恢復最初的顏色。

該可拉伸AgNW/PDMS復合導電薄膜結合聚酰亞胺薄膜還可實現致動效果。在薄膜的另一側印刷溫變油墨，在5V電壓下，即可實現變色和致動的雙重效果，最大曲率可達到1.12 cm^-1_。

圖2. （a）恒電流下，可拉伸電熱致變色薄膜拉伸過程中顏色變化的照片（上）和相應的熱成像照片（下）;（b）電熱致變色致動器變色和致動照片（側視圖（上），后視圖（下）。標尺：20 mm。

本工作的第一作者為范宏偉博士，2015年保研至東華大學，目前在先進功能材料課題組碩博連讀。共同第一作者李克睿博士在課題組進行了多年的電致變色材料研究，已發表數篇SCI高水平科研論文，曾在丹麥技術大學化學系訪學。

文獻鏈接：Prepolymerization-Assisted Fabrication of Ultrathin Immobilized Layer to Realize Semi-Embedded Wrinkled AgNW Network for Smart Electrothermal Chromatic Display and Actuator（Journal of Materials Chemistry C, 2017, DOI: 10.1039/c7tc03358c）

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